原子物理学答案(杨福家_高教第四版)(第一章)无水印_打印版

原子物理学课后答案（第四版）杨福家著 高等教育出版社 第一章：原子的位形：卢瑟福模型 第二章：原子的量子态：波尔模型 第三章：量子力学导论 第四章：原子的精细结构：电子的自旋 第五章：多电子原子：泡利原理 第六章：X 射线 第七章：原子核物理概论 第八章：超精细相互作用 原子物理学——学习辅导书 吕华平 刘莉 主编（7.3 元定价） 高等教育出版社 第一章习题答案 1 -1 速度为 v 的非相对论的 粒子与一静止的自由电子相碰撞，试证明： 粒子的最大偏离角约为410 rad. 解：设碰撞以后 粒子的散射角为 ，碰撞参数b 与散射角的关系为 2cot2ab (式中EeZZa02214) 碰撞参数b 越小，则散射角 越大。也就是说，当 粒子和自由电子对头碰时， 取得极大值。 此时粒子由于散射引起的动量变化如图所示，粒子的质量远大于自由电子的质量，则对头碰撞后粒子的速度近似不变，仍为，而电子的速度变为，则粒子的动量变化为 vmpe2 散射角为 410*7.21836*422vmvmppe 即最大偏离角约为410 rad. 1-2 (1)动能为5.00MeV 的 粒子被金核以90 散射时，它的瞄准距离（碰撞参数）为多大？ （2）如果金箔厚为1.0u m，则入射 粒子束以大于90 散射（称为背散射）的粒子是全部入射粒子的百分之几？ 解：（1）碰撞参数与散射角关系为： 2cot2ab (式中EeZZa02214) 库伦散射因子为： EeZZa02214=fmMeVMeVfm5.45579*2**44.1 瞄准距离为： fmfmab8.2245cot*5.45*212cot2 p p Pˊ  （2）根据碰撞参数与散射角的关系式2cot2ab ，可知当  90时，)90()( bb ，即对于每一个靶核，散射角大于90 的入射粒子位于)90( bb的圆盘截面内，该截面面积为)90(2 bc，则 粒子束以大于90 散射的粒子数为： 2NntbN  大于90 散射的粒子数与全部入射粒子的比为 526232210*4.98.22*142.3*10*0.1*19788.18*10*02.6tbMNntbNNA 1—3 试问：4.5Mev 的 粒子与金核对心碰撞时的最小距离是多少？若把金核改为Li7核，则结果如何？ 解：（1）由式4—2 知 粒子与金核对心碰撞的最小距离为 mrEeZZa02214=fmMeVMeVfm6.505.479*2**44.1 （2）若改为Li7核，靶核的质量 m 不再远大于入射粒子的质量m ，这时动能kE 要用质心系的能量cE ，由式3—10...